【OK稿】履带式搜救机器人机械结构设计【CAD+说明书】

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执行营救任务，上述事故中的伤亡人员有相当部分是救护人员，如陕西黄陵矿业公司号煤矿发生特大瓦斯爆炸事故，名救护队员在井下不慎滑倒，将呼吸机鼻夹摔脱落，导致氧化碳中毒死亡年渑池县赵沟八矿井下突然起火，三门峡市矿山救护队接报后立即赶到现场救灾，在救火过程中，突发瓦斯爆炸，名救护队员殉职年六枝工矿集团公司救护大队的救护队员在井下实施封闭火区措施时，火区发生瓦斯爆炸，造成名救护队员死亡。由此可见研发代替或部分代替救护人员的救灾机器人及时快速深入矿井灾区进行环境探测和搜救工作具有极其重要的意义。在救援初期，其主要作用是代替矿山救护人员进入灾区，进行环境探测，并将采集的数据发送至救援指挥中心，这些环境信息主要包括瓦斯氧气的浓度环境温度湿度与粉尘情况以及灾区的通风状况的参数，还应包括机器人移动平台机械设计.驱动电机的选则基于平地的最大速度的电机功率计算假设机器人以最大速度匀速前进，轮子作瞬时纯滚动，前进时不考虑空气阻力的影响。如下图所示平地直线运动受力图根据理论力学平面交汇力系平衡条件和合力矩定理则，移动机器人平地直线运动的平衡方程为则，可以得出，机器人两侧电机经减速器后在最大速度下需要提供的极限扭矩为.。在最大的行驶速度履带式搜救机器人机械结构设计摘要履带式,搜救,机器人,机械,结构设计,毕业设计,全套,图纸摘要煤矿灾害尤其是瓦斯煤尘爆炸事故发生后,矿井环境十分复杂,井下因灾受伤人员面越障过程分析煤矿井下搜救机器人爬越台阶的过程如图所示，机器人借助摆臂的初始摆角，在履带机构的驱使下，使其主履带前端搭靠在台阶的支撑点上，机器人继续移动，驱动摆臂逆时针摆动，当机器人重心越过台阶边缘时，旋转摆臂关节，机器人在自身重力影响下，车体下移，机器人成功地爬越台阶。图机器人爬越台阶过程由运动过程可以看出，机器人在越障第三阶段图重心的位置处于临界状态，机器人重心只有越过台阶边缘，机器人才能成功的越过障碍。由此可分析出机器人的最大越障高度。图机器人上台阶临界状态示意图由图所示几何关系履带式搜救机器人机械结构设计摘要强了机器人越障爬坡性能并提高了环境适应能力。机器人能根据地形条件的复杂程度，通过主动调节两侧履带与车身约束关系来选择自适应环境或者是主动适应环境。自适应环境可以提高机器人运动稳定性能平顺性能主动适应环境可以提高机器人通过性能，机器人设计方案如下图所示。图便携式履带机器人结构组成.后轮驱动电机及组件.摆臂电机及组件.主履带.摆臂履带.齿轮.救灾机器人性能指标与设计由于煤矿井下环境的特殊性和复杂性煤矿井下搜救机器人的总体设计须满足适合井下复杂地形防爆防碰撞等要求，同时所载的子系统安装使用要方便。得变换式可得利用式求出，代入式可算出机器人跨越障碍的最大高度。跨越沟槽越障机理分析对于小于机器人前后履带轮中心距地沟槽，因机器人重心在机器人车体内，当机器人重心越过下个沟槽的支撑点时，机器人就越过了沟槽，完成了跨越动作。也可能由于重心未能过去，倾翻在沟槽内。当沟槽大于中心距时，履带式机器人可以看做爬越凸台障碍。越障分析履带式移动机器人跨越沟槽时，机器人重,自备电源运行时间大于等于小时。最大越障高度，跨越最大沟壑宽度。如图图.本章小结本章重点介绍了国内外履带机器人的移动方式，对三种常见的移动方式轮式履带式腿式在越野性能移动速度，机器人受重力的影响将沿斜面下滑。已知煤矿井下机器人在井下地面最大静摩擦系数，则机器人爬越的最大坡度为爬坡时克服摩擦力所需的最大加速度为通过上述分析，可以根据机器人履带与运动面的摩擦系数来确定些陡坡是否能够安全爬升，并根据坡度和电机的特性，确定其运动过程最大加速及爬升都陡坡的快速性。.本章小结本章重点围绕矿用履带搜救机器人的爬坡性能越障性能跨沟性能三方面，对机器人移动原理进行理论分析，运动过程进行数值计算，验证了该机器人在恶劣环境下具有优良机动能力。